係統組成
目前多數計重收費係統包括以下幾個(ge) 部分：1.計重秤台； 2.稱重控製器； 3.輪軸識別器；4.紅外車輛分離器；5.信息顯示屏；6.收費計算機。以下分別敘述各部件的選用要點。
一、計重秤台
對衡器廠家來說，計重秤台似乎是zui簡單的部分，事實上這裏的問題也不少。目前秤台主要有二大類型：常規鋼秤台和彎板式秤台。其中彎板式秤台實際上是一個(ge) 特殊傳(chuan) 感器，國內(nei) 製造技術尚不成熟，應用也不多，我們(men) 這裏隻討論常規鋼製秤台。
鋼製秤台在結構上有兩(liang) 種形式：稱重傳(chuan) 感器安裝於(yu) 高於(yu) 秤台的位置，我們(men) 稱之為(wei) 上翻式秤台，另一種則是將傳(chuan) 感器裝在秤台下麵，與(yu) 常規汽車衡一樣。二者對比，前者由於(yu) 傳(chuan) 感器安裝在地麵以上，不容易受水的浸泡，同時更換傳(chuan) 感器也比較方便。但這種結構兩(liang) 頭有突起，必須將突起部分安裝於(yu) 安全島內(nei) 或另加保護以免被壓壞。同時製造成本也高於(yu) 後者。
秤台製造過程中的兩(liang) 個(ge) 主要問題是秤台強度和限位裝置。在動態稱重係統中，秤台的自振和變形都會(hui) 對動態精度產(chan) 生不良影響，高強度的秤台不但能減小變形，提高使用壽命，也可大大減小自振的幅度，提高自振頻率，對動態性能的提高非常有利。
目前秤台限位主要有兩(liang) 種類型，一種是拉杆式限位，另一種是頂式限位。這兩(liang) 種方式沒有本質的區別，隻是在設計和安裝時需要特別注意限位機構不能將水平力轉化為(wei) 垂直力，對拉杆式限位，也就是要確保拉杆的水平，這就需要現場調試人員充分認識到其重要性，仔細調試，同時加長拉杆長度也有利於(yu) 調試。對頂式限位，一方麵要保證被頂的限位塊垂直於(yu) 秤體(ti) 平麵，同時頂塊采用鋼球等機構也有利於(yu) 性能改善。為(wei) 了改善調試質量，我們(men) 強烈建議使用一體(ti) 化秤台，在出廠前完整調試，整體(ti) 安裝。
二、稱重顯示控製器
這是整個(ge) 係統的核心部件，由於(yu) 技術難度較大，目前國內(nei) 可供選擇的用於(yu) 計重收費係統的儀(yi) 表不多。稱重顯示器的主要作用是：1、采集秤台的重量信息，並據此計算出動態重量；2、采集輪軸識別器上傳(chuan) 的信息，判斷車輛類型；3、判斷車輛的進退；4、負責與(yu) 計算機的通訊。
常有客戶詢問我們(men) 動態儀(yi) 表的采樣率，以為(wei) 采樣率越高動態精度越好，實際上這是一個(ge) 誤解。動態稱重時確實需要有比靜態更高的采樣率，但隻要采樣率符合Naquest定律的要求（即采樣率不低於(yu) 信號zui高有效頻率的二倍即可保證包含信號的所有信息），更高的采樣率是沒有任何意義(yi) 的，事實上現在高速采樣的轉換器多如牛毛，若提高采樣率就可達到高精度那麽(me) 動態稱重就沒有難度了。我們(men) 分析了大量采集到的汽車通過動態汽車衡的波形，在車輛速度不大於(yu) 30km/h時，50HZ以上的分量很小，因此采用200HZ以上的采樣率即可。決(jue) 定儀(yi) 表動態性能的關(guan) 鍵因數是算法，這裏不展開討論。
這裏需要著重談談車輛進退的判別問題。在收費車道上車輛的運動狀態非常複雜：正常正向行使、倒退、開上秤台後又倒退、退上秤台又前行……。若不能正確判斷車輛的這些運行軌跡，則可能造成車型判斷錯誤和收費計算機隊列混亂(luan) ，造成不必要的糾紛。目前判斷行駛方向有兩(liang) 種方法：一是在秤台邊緣加一對或二對光電開關(guan) ，這種方法簡單、成本低，但是在雨雪天車輪帶起的泥漿會(hui) 很容易堵塞光電開關(guan) 造成工作不正常。另一種方法就是在儀(yi) 表上設計通道，利用秤台的稱重傳(chuan) 感器兼做方向判別，這種方法不受幹擾，隻要能稱重就能判別行使方向，而且任何複雜的運行軌跡都能正確判別，實踐證明可靠性非常好。
三、輪軸識別器
輪軸識別器的作用是正確判別通過的車軸每側(ce) 是單輪還是雙輪，同時與(yu) 秤台一起判別軸型是單軸還是雙聯軸或三聯軸。目前常見的輪軸識別器大體(ti) 上有兩(liang) 大類：一是采用多個(ge) 傳(chuan) 感器，通過檢測車輪壓到傳(chuan) 感器的數目來判斷單/雙輪，另一種是采用壓電元件來識別，後者使用不多，我們(men) 隻討論前者。
一個(ge) 輪軸識別器包括一排傳(chuan) 感器和一個(ge) 控製器，12個(ge) 傳(chuan) 感器（視車道寬度不同可有增減）裝在一個(ge) 框架內(nei) ，車輪壓在輪軸識別器上時，控製器識別被壓到的傳(chuan) 感器數目和位置，當有三個(ge) 以上傳(chuan) 感器被壓到或二個(ge) 不連續的傳(chuan) 感器壓到則判為(wei) 雙輪，否則為(wei) 單輪。有少量輕型的雙輪軸，由於(yu) 其車輪特別窄，某些輪胎正好從(cong) 傳(chuan) 感器之間穿過，可能會(hui) 出現誤判，但這些車輛的軸載均不可能超限，一般不在超限檢測的範圍。輪軸識別器上使用的傳(chuan) 感器通常有稱重傳(chuan) 感器和非接觸式開關(guan) 兩(liang) 大類，目前都有應用。相對來說，開關(guan) 式的由於(yu) 有機械運動，對防水要求特別高，也容易出現磨損問題，但控製電路較為(wei) 簡單，無傳(chuan) 感器漂移等問題。稱重傳(chuan) 感器方式沒有機械運動，因而機械磨損要小得多，但防水性能仍是決(jue) 定輪軸識別器可靠性的主要因數。同時稱重傳(chuan) 感器方式的控製電路較為(wei) 複雜,傳(chuan) 感器在使用中容易產(chan) 生零位漂移，需要在控製器中加以補償(chang) ，否則會(hui) 產(chan) 生很高的故障率。我們(men) 研製了一種用稱重傳(chuan) 感器的控製器，不但能自動補償(chang) 零點漂移，還能自動指示並且屏蔽故障的傳(chuan) 感器，大大延長了輪軸識別器的維修周期。
四、紅外車輛分離器
紅外車輛分離器的作用是檢測車輛是否已*通過秤台，由一組紅外發射/接收對管組成。考慮到拖掛車的檢測，相臨(lin) 紅外管之間的間距不大於(yu) 40mm，為(wei) 能檢測各種車型，紅外管zui低離地高度不大於(yu) 50cm，zui高點離地高度不小於(yu) 160cm，高速公路上行駛的車輛比普通公路單純一些，一般可適當放寬高度要求。目前一般選用120cm的紅外分離器，高速公路也可用90cm規格。
除高度要求外，選用紅外分離器主要是要考慮足夠的檢測距離，要確保在惡劣氣候如濃霧、雨雪等條件下正常工作，為(wei) 此在北方寒冷地區還需要加上電除霜裝置。有些紅外車輛分離器（如美國STI等）還能自動屏蔽粘在玻璃上的泥巴、小蟲等的影響，工作可靠性甚好。
有些業(ye) 主要求配置地感線圈作為(wei) 紅外分離器的備份。地感線圈是利用車輛經過埋有線圈的路麵時引起線圈電感量變化來檢測車輛的，它不能可靠分離二輛靠得很近的車輛，也會(hui) 將拖掛貨車誤判為(wei) 二個(ge) 車，因此準確率較低。由於(yu) 紅外分離器故障率不高，且多數收費站都有冗餘(yu) 車道，本身已有全套備份，因此筆者認為(wei) 實際意義(yi) 不大。
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